Interessante intuizione sulle dimensioni del cosmo
Inviato: 25/11/2014, 20:31
Idea formulata ragionando sulla relatività generale:
Se l'universo è sferico e si espande, ha un centro equidistante dal suo confine? dove ci troviamo rispetto a questo centro?
La risposta non esiste in quanto la domanda non ha senso, ovunque può essere il centro; non c'è modo migliore di spiegarlo se non con questa animazione:
i puntini azzurri sono le galassie in un istante, i puntini rossi sono le galassie diversi istanti dopo, "C" è l'osservatore.
Come potete notare l'universo è in espansione e le galassie si allontanano l'una dall'altra, ma dal punto di vista di ogni galassia sono tutte le altre a muoversi rispetto alla galassia centrale e man mano che le galassie sono più lontane, queste si allontanano sempre più velocemente.
Ho pensato: Fino a quanto le galassie possono essere lontane?
Quanto ne hanno voglia ovviamente, le galassie più lontane vanno talmente veloci che la loro luce ha frequenze più basse e tendono ad assumere quel bagliore rossastro (spostamento verso il rosso)
ma fino a che punto le galassie possono essere lontane? Fino a che velocità queste si possono allontanare?
Nel "codice stradale" dell'universo la massima velocità consentita è C (quella della luce, 300 000 km al secondo) quindi significa che oltre una certa distanza le galassie non possono "esistere".
Le cose molto veloci però sono anche molto "corte" per effetto della compressione delle lunghezze sempre dovuta all'assolutezza della velocità della luce che tiene in piedi il concetto di relatività.
quindi potrebbero esserci miliardi di parsec di galassie che si allontanano a velocità prossima a quella della luce che per effetto della compressione dello spazio sono lunghe solo pochi millimetri.
(una mia interpretazione artistica)
Lo scorrere del tempo di quelle galassie lontane è praticamente assente, in quanto quelle galassie, dalla nascita dell'universo si allontanano da noi alla velocità della luce,
secondo la relatività, (paradosso dei gemelli sottinteso) se quelle galassie viaggiano alla velocità della luce, per ongni secondo passato in quelle galassie, passano miliardi di anni nella nostra; ragione per cui credere che nel punto più remoto della nostra galassia siano passati millesimi di secondo dal momento del big bang rispetto ai nostri 13,7 miliardi di anni.
più lontano guardiamo più ci avviciniamo alla singolarità dell'inizio del big bang. Ma la singolarità è un punto, quindi in che direzione dobbiamo guardare per vederla?
beh, la risposta è interessante: in ogni direzione in cui noi guardiamo c'è sempre quella regione di spazio talmente lontana che il suo tempo corrisponde a quello del big bang al suo stato iniziale, quindi in un certo senso... Il centro dell'universo e spalmato tutto intorno a noi, ANZI, noi siamo nella parte opposta del centro dell'universo, in qualsiasi galassia ci troviamo! Tutto questo è causato dalla relatività della nostra prospettiva!
Ma se il centro dell'universo è tutto attorno a noi, vuol dire che noi abbiamo una prospettiva "errata" di spazio tridimensionale?
Tutto questo mi ha portato a pensare alla proiezione azimutale del mappamondo:
guardate il polo sud come il contorno dell'universo, CHE... Corrisponde esattamente ad un punto fisso sul mappamondo spalmato e stirato su tutto il contorno della mappa
il polo sud assume le sembianze di una circonferenza creata da un unico punto "tirato" come una superficie elastica.
questo rende in un certo senso l'intero universo un'ipersfera, dove tutto il nostro spazio tridimensionale corrisponde ad una superficie di una sfera stratificata come una cipolla di infiniti strati, e ogni strato corrisponde ad un istante; gli "iperstrati" più interni sono il volume dell'universo ad un istante antecedente agli "iperstrati" più esterni.
quindi, secondo me, anche noi, in un punto remoto dell'universo, in un tempo molto futuro, siamo una specie di "confine dell'universo" (noto come orizzonte cosmico), stirato lungo tutta la dimensione dell'universo, in espansione alla velocità della luce, di spessore infinitesimale.
(sezione dell'universo, in questo caso le nostre 3 dimensioni sono semplificate a una sottile circonferenza, le sezioni di spaziotempo sono ormai dei settori circolari del cerchio e l'asse del tempo è il raggio stesso del cerchio.
Possiamo quindi misurare la lunghezza dell'universo come L= 2tπc (dove t è l'età dell'universo in secondi e c è la velocità della luce)? tutto dipende dalla costanza della velocità di espansione dell'universo e dalla costanza dello "scorrimento" del tempo.
Se l'universo è sferico e si espande, ha un centro equidistante dal suo confine? dove ci troviamo rispetto a questo centro?
La risposta non esiste in quanto la domanda non ha senso, ovunque può essere il centro; non c'è modo migliore di spiegarlo se non con questa animazione:
i puntini azzurri sono le galassie in un istante, i puntini rossi sono le galassie diversi istanti dopo, "C" è l'osservatore.
Come potete notare l'universo è in espansione e le galassie si allontanano l'una dall'altra, ma dal punto di vista di ogni galassia sono tutte le altre a muoversi rispetto alla galassia centrale e man mano che le galassie sono più lontane, queste si allontanano sempre più velocemente.
Ho pensato: Fino a quanto le galassie possono essere lontane?
Quanto ne hanno voglia ovviamente, le galassie più lontane vanno talmente veloci che la loro luce ha frequenze più basse e tendono ad assumere quel bagliore rossastro (spostamento verso il rosso)
ma fino a che punto le galassie possono essere lontane? Fino a che velocità queste si possono allontanare?
Nel "codice stradale" dell'universo la massima velocità consentita è C (quella della luce, 300 000 km al secondo) quindi significa che oltre una certa distanza le galassie non possono "esistere".
Le cose molto veloci però sono anche molto "corte" per effetto della compressione delle lunghezze sempre dovuta all'assolutezza della velocità della luce che tiene in piedi il concetto di relatività.
quindi potrebbero esserci miliardi di parsec di galassie che si allontanano a velocità prossima a quella della luce che per effetto della compressione dello spazio sono lunghe solo pochi millimetri.
(una mia interpretazione artistica)
Lo scorrere del tempo di quelle galassie lontane è praticamente assente, in quanto quelle galassie, dalla nascita dell'universo si allontanano da noi alla velocità della luce,
secondo la relatività, (paradosso dei gemelli sottinteso) se quelle galassie viaggiano alla velocità della luce, per ongni secondo passato in quelle galassie, passano miliardi di anni nella nostra; ragione per cui credere che nel punto più remoto della nostra galassia siano passati millesimi di secondo dal momento del big bang rispetto ai nostri 13,7 miliardi di anni.
più lontano guardiamo più ci avviciniamo alla singolarità dell'inizio del big bang. Ma la singolarità è un punto, quindi in che direzione dobbiamo guardare per vederla?
beh, la risposta è interessante: in ogni direzione in cui noi guardiamo c'è sempre quella regione di spazio talmente lontana che il suo tempo corrisponde a quello del big bang al suo stato iniziale, quindi in un certo senso... Il centro dell'universo e spalmato tutto intorno a noi, ANZI, noi siamo nella parte opposta del centro dell'universo, in qualsiasi galassia ci troviamo! Tutto questo è causato dalla relatività della nostra prospettiva!
Ma se il centro dell'universo è tutto attorno a noi, vuol dire che noi abbiamo una prospettiva "errata" di spazio tridimensionale?
Tutto questo mi ha portato a pensare alla proiezione azimutale del mappamondo:
guardate il polo sud come il contorno dell'universo, CHE... Corrisponde esattamente ad un punto fisso sul mappamondo spalmato e stirato su tutto il contorno della mappa
il polo sud assume le sembianze di una circonferenza creata da un unico punto "tirato" come una superficie elastica.
questo rende in un certo senso l'intero universo un'ipersfera, dove tutto il nostro spazio tridimensionale corrisponde ad una superficie di una sfera stratificata come una cipolla di infiniti strati, e ogni strato corrisponde ad un istante; gli "iperstrati" più interni sono il volume dell'universo ad un istante antecedente agli "iperstrati" più esterni.
quindi, secondo me, anche noi, in un punto remoto dell'universo, in un tempo molto futuro, siamo una specie di "confine dell'universo" (noto come orizzonte cosmico), stirato lungo tutta la dimensione dell'universo, in espansione alla velocità della luce, di spessore infinitesimale.
(sezione dell'universo, in questo caso le nostre 3 dimensioni sono semplificate a una sottile circonferenza, le sezioni di spaziotempo sono ormai dei settori circolari del cerchio e l'asse del tempo è il raggio stesso del cerchio.
Possiamo quindi misurare la lunghezza dell'universo come L= 2tπc (dove t è l'età dell'universo in secondi e c è la velocità della luce)? tutto dipende dalla costanza della velocità di espansione dell'universo e dalla costanza dello "scorrimento" del tempo.